Электромагнитный структуроскоп

С)ООЗ СОВЕТСНИХаЛюе,иНЕРЕСПУБЛИК 119) (11) 1 А 1 4 С 01 И 27/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М АВТ КГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4(71) 1-й Государственный ордена Лена, ордена Октябрьской Революции иордена Трудового Красного Знамениподшипниковый завод(56) Авторское свидетельство СССРВ 542133, кл. С 01 Ю 27/90, 1977.Авторское свидетельство СССРВ 968731, кл. С 01 Н 27/90, 1981.(57) Изобретение относится к методамнеразрушающего контроля и может бытьиспользовано в машиностроении дляразбраковки однородных изделий изферромагнитных материалов по физикомеханическим свойствам. Цель изобретения - повышение надежности контроляза счет упрощения режима настройки.Электромагнитный структуроскоп содержит соединенные последовательно генератор 1 и вихретоковый преобразователь 2, три компаратора 3-5, триКЯ-триггеры 6-8, блок 11 памяти, сос1236361 тоящий из последовательно соединенныхреверсивного счетчика 12 и цифроаналогового преобразователя 13, и двапеременных резистора 9 и 10, подключенных к вторым входам компараторов3 и 4. Структуроскап содержит такжесоединенные последовательно командоаппарат 18, подключенный к вихретоковому преобразователю 2, инвертор20, одновибратор 21 и блок 25 контроля режима самонастройки, состоящийиз последовательно соединенных регистра 26 сдвига, двух схем И 27 и28, реверсивного счетчика 29, схемыИЛИ 30, КБ-триггера 31 и блока 32разбраковки и регистрации, одновибИзобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для раэбраковки однородных изделий иэ ферромагнитных ма териалов по качеству структуры и физико-механическим свойствам.Цель изобретения - повышение надежности контроля за счет автоматизации запуска и настройки структуроскоО па и автоматического поддержания оптимального режима работы.На чертеже приведена блок схема электромагнитного структуроскопа.Структуроскоп содержит соединен ные последовательно генератор 1 и вихретоковый преобразователь 2, три компаратора 3-5 верхнего предела, среднестатического значения и нижнего предела, соответственно соединенных Ю своими первыми входами с выходом вихретокового преобразователя 2, три КБ-триггеры 6-8, входы которых подключены к соответствующим выходам компараторов верхнего предела 3, среднестатического значения 4 н нижнего предела 5, два последовательно соединенных переменных резистора 9 и 10, общая точка которых подключена к второму входу компаратора 4 среднестати- ЗО ческого значения, средняя точка переменного резистора 10 подключенак второму входу компаратора 5 нижнего ратор 19 включенный между выходомкоиандоаппарата 18 и установочнымивходаии первых трех КБ-триггеров 68, блок 115 раэбраковки и регистрациии три схемы И 14, 22, 23, включенные между выходами триггеров 6-8 иблоком 11, и блоком 15. При работепроизводится сортировка деталей посреднестатическим контролируемым параметрам за счет запоминания этихпараметров в блоке 11 памяти, причемблок 25 контроля режима самонастройкипозволяет подстраивать работу структуроскопа по типу изделий и индицировать на его выходе нормальный режим работы. 1 ил. значения, средняя точка переменного резистора 9 подключена к второму входу компаратора 3 верхнего предела, а крайний вывод переменного резистора 10 соединен с общим проводом.Структуроскоп содержит также блок 11 памяти, состоящий иэ последовательно соединенных реверсивного счетчика 12 и цифроаналогового преобразователя 13, выход которого подключен к крайней точке переменного резистора 9 соединенные последовательно схему И 14, и первый вход которой подключен к инверсному выходу триггера 6, а второй - к прямому выходу триггера 8, и блок 15 разбраковки и регистрации, состоящий иэ последовательно соединенных усилителя 16 и сортирующего механизма 17. Структуроскоп содержит также соединенные последовательно командоаппарат 18, вход которого подключен к вихретоковому преобразователю 2, и одновибратор 19, выход которого подключен к К-входам триггеров 6-8, соединенные последовательно инвертор 20, подключенный к выходу командоаппарата 18, одновибра" тор 21 и схему И 22, первый вход которой подключен к прямому выходу триггера 7, а выход - к суммирующему входу реверсивного счетчика 12, и схему И 23, первый вход которой подключен к инверсному выходу триггераз 1236 7, вторые входы схем 22 и 23 подключены к выходу одновибратора 21, а вы,ход к вычитающему входу реверсивного счетчика 12. В состав структуроскопа входит также элемент 24 сброса, выход которого подключен к входу сброса реверсивного счетчика 12, и блок 25 контроля режима самонастройки, состоящий из последовательно соединенных регистра 26 сдвига, подключенного О информационным входом к прямому выходу КЯ-триггера 7, тактовым входом к выходу одновибратора 21, а установоч-, ным входом - к элементу 24 сброса, двух схем И 27 и 28, прямой вход схе мы И 27 объединен с инверсным входом схемы И 28 и подключен к прямому выходу триггера 7, а инверсный вход схемы И 27 и прямой вход схемы И 28 подключены к выходу регистра 36 сдвн О га, реверсивного счетчика 29, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к соответствующим выходам схем И 27 и 28, а установочный вход - к элементу 24 сброса, схемы ИЛИ 30, д 5 подключенной к выходам нулевого н предельно значений реверсивного счетчика 29, КЯ-триггера 31, Я-вход которого подключен к выходу схемы ИЛИ 30, а К-вход - к выходу промежуточного значения реверсивного счетчика 29, и второго блока 32 разбраковки и регистрации, состоящего из последовательно соединенных усилителя 33 и сортирующего механизма 34.35Электромагнитный структуроскоп работает следующим образом.В первое время после пуска элементы структуроскопа находятся в следующих начальных состояниях: первый 12 40 и второй 29 реверсивные счетчики, а также регистр 26 сдвига на нуле, первый сортирующий механизм 17 направлен на брак, а второй сортирующий механизм 34 направляет детали (не доказаны) в зависимости от конструкции структуроскопа либо обратно в основной бункер, либо в дополнительный бункер (не показаны). При поступлении каждой детали в вихретоковый преобра О зователь 2 срабатывает командоаппарат 18 и передним фронтом вырабатываемого импульса через первый одновибратор .19 сбрасывает первый 6, второй 7 и третий 8 КЯ-триггеры, При прохождении 55 первой детали через вихретоковый преобразователь 2 выходной измерительный сигнал, поступающий с первого выхода 361 4вихретокового преобразователя 2 на первый 3, второй 4 и третий 5 компараторы, проходит через максимум и сравнивается с задающими напряжениями, снимаемыми с делителя напряжения, образованного первым 9 и вторым 10 переменными резисторами, подключенными к блоку 11 памяти, Так как блок 11 памяти выдает нулевое напряжение, то все три компаратора 3-5, реагирующие на превышение измерительного сиг-. нала над задающим, срабатывают и опрокидывают триггеры 6-8При выходе детали из вихретокового преобразователя 2 командоаппарат 18 задним фронтом сигнала через инвертор 20 и второй одновибратор 21 дает разрешающий сигнал схемам И 22 и 23. Поскольку второй КЯ-триггер 7 срабатыйает, сигнал с его выхода через схему И 22 передается на суммирующий вход пер- вого реверсивного счетчика 12, состояние которого изменяется на единицу, и в блоке 11 памяти создается небольшое задающее напряжение. При прохождении последующих деталеи действие элементов схемы аналогично и задаю,щее напряжение в блоке 11 памяти постепенно нарастает и достигает такой величины, что при прохождении очередной детали через вихретоковый преобразователь 2, компаратор 4 среднестатистического значения не срабаты" вает, и после выдачи разрешающего сигнала вторым одновибратором 21 при выходе детали из вихретокового преобразователя 2 через третью схему И 23 поступает сигнал единицы на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 12, состояние которого уменьшается на единицу, что снижает задающее напряжение в блоке1 памяти. Последующие детали могут как вызы. вать, так и не вызывать срабатывание компаратора 4 среднестатистического значения,при этом в блоке памяти формируется среднестатистический эталон сравнения, Процесс накопления в блоке 11 памяти среднестатистического эталона требует прохождения через вихретоковый преобразователь 2 некоторого количества деталей, например, порядка 100, и продолжается в зависимости от производительности структуроскопа от десятков секунд до минут. Признак окончания накопления среднестатистического значения в блоке 11 памяти - равновероятное срабатывание и несрабатывание второгоКБ-триггера 7 при прохождении детали через вихретоковый преобразователь.Сигнал с выхода второго КБ-триггера 7 одновременно поступает на информационный вход регистра 26 сдвига, а на тактовый вход регистра 26 сцвига поступает сигнал с выхода второго одновибратора 21. Таким образом в регистре 26 сдвига запоминается сос тояние последних п деталей, где пр - объем регистра 26 сдвига. Если второй компаратор 4 срабатывает при прохождении детали через вихретоковый преобразователь 2, то это Фиксируется 15 в регистре 26 сдвига как нуль, если не срабатывает, то как единица, Единицы в регистр 26 сдвига начинают поступать после первого несрабатывания компаратора 4 среднестатического 20значения, а окончание накопления среднестатического значения можно считать с момента равенства количества нулей ц единиц в регистре 26 сдвига. Выход и информационный вход регистра 26 сдвига соединены с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика 29, таким образом, реверсивный счетчик 29 подсчитывает количество единиц, содержащихся ЗО в каждый момент времени в регистре 26 сдвига, а выходы нулевого и предельного значения второго реверсивного счетчика 29 через схему ИЛИ 30 соединены с установочным входом чет- д вертого КБ-триггера 31, который при появлении сигнала на этих входах срабатывает и держит второй сортирующий механизм 34 в состоянии, направляющем детали обратно в основной или 4 О дополнительный бункер, Когда появляется сигнал на выходе среднего значения второго реверсивного счетчика29, т.е. в момент равенства количества нулей и единиц в регистре 26 сдвига, четвертый КБ-триггер 31 опрокидывается и второй сортирующий механизм 34 направляет детали к первому сортирующему механизму. После этого контролируемые детали направляются в бункер годных в случае срабатывания компаратора 5 нижнего предела и несрабатывания компаратора 3 верхнего предела. Если же не срабать 1 вает компаратор 5 нижнего предела или сра- Б батывает компаратор 3 верхнего предела, то деталь направляется в бункер брак, В процессе работы структуроскопа ст разных причин возможно нарушение среднестатистического значения эталона сравнения в блоке 1 1 памяти, это будет выражаться в нарушении равновероятности срабатывания и несрабатывания компаратора 4 и в одностороннем изменении содержимого первого реверсивного счетчика 12, При этом в регистре,26 сдвига начинается преобладающий рост нулей или единиц до переполнения счетчика. Четвертый КБ-триггер 31 срабатывает, и второй сортирующий механизм 34 переграждает путь контролируемым деталям до тех пор, пока в процессе работы не восстанавливается среднестатистический эталон. Таким образом, объемом регистра 26 сдвига устанавливается предел допустимых колебаний среднестатистическогоэталона сравнения.Формула и э о б р е т е н и яЭлектромагнитный структуроскоп, содержащий соединенные последовательно генератор и вихретоковый преобразователь, три компаратора верхнего предела, среднестатистического значения и нижнего предела, первые входы которых подключены к выходу вихретокового преобразователя, три КБ-триггеры входы которых подключены к соответствующим выходам компараторов верхнего предела, среднестатистического значения и нижнего предела, блок памяти, состоящий из последовательно соединенных первого реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, два последовательно соединенных переменных резистора, включенных между выходом цифроаналогового преобразователя и общим проводом, средняя точка первого переменного резистора подключена к второму .входу компаратора верхнего предела общаяточка переменных резисторов подключена к второму входу компаратора среднестатистического значения, а средняя точка второго переменного резистора подключена к второму входу комларатора нижнего предела, соединенные последовательно первую схему И, первый вход которой подключен к инверсному выходу первого КБ-триггера, а второй вход - к прямому выходу третьего КБ-триггера, и первый блок разбраковки и регистрации, соединен1236361 Составитель Ю. ГлазковРедактор Н.Данкулич Техред В.Кадар Корректор О.Луговая Заказ 3083/46 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 нце последовательно командоаппарат, вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, и первый одновибратор, выход которого подключен к К-входам трех КЯ-триггеров, соединенные последовательно инвертор, вход которого подключен . к выходу командоаппарата, и второй одновибратор, вторую и третью схемы 1 О И, первые входы которых объединены и подключены к выходу второго одновибратора, а вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго КЯ-триггера, а вцходы второй и третьей схем И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, и элемент сброса, выход которого подключен к входу уста О новки первого реверсивного счетчика о т л и ч а ю щ ц й с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен блоком контроля режима самонастройки, состоящим из после довательно соединенных регистра сдвига, подключенного инФормационным входом к прямому выходу второго КЯ-триггера, тактовым входом к выходу второго одновибратора и установочным входом к элементу сброса, четвертой ипятой схем И, прямой вход четвертойсхемы И и инверсный вход пятой схемыИ объединены и подключены к прямомувыходу второго КЯ-триггера, а инверсный вход четвертой схемы И и прямойвход пятой схемы И подключены к выходу регистра сдвига, второго реверсивного счетчика, суммирующий и вы,читающий входы которого подключенысоответственно к выходам четвертойи пятой схем И, а установочный входсоединен с элементом сброса, схемыИЛИ, подключенной к выходам нулевогои предельного значений второго реверсивного счетчика, и соединенных поЧледовательно четвертого КЯ-триггера,Б-вход которого подключен к выходусхемы ИЛИ, а К-вход -к выходу промежуточиого значения второго реверсивного счетчика, и второгоблока разбраковки и регистрации,